ניידות תאים הוא מרכיב מרכזי להישרדותם של אורגניזמים תאיים בודדים רבים, והוא יכול להיות חשוב גם בקרב בעלי חיים מתקדמים יותר. תאים משתמשים ב- flagella עבור תְנוּעָה לחפש אוכל ולברוח מסכנה. ניתן לסובב את דגל השוטים כדי לקדם תנועה באמצעות אפקט פקק חולץ, או שהם יכולים להתנהג כמו משוטים לחתור תאים דרך נוזלים.
פלגלה מצויה בחיידקים ובכמה אקריוטים, אך לשני סוגי הפלגליות יש מבנה שונה.
דגל חיידקי מסייע לחיידקים מועילים לנוע דרך האורגניזם ומסייע להתפשטות חיידקים הגורמים למחלות במהלך זיהומים. הם יכולים לעבור למקום בו הם יכולים להתרבות, והם יכולים להימנע מחלק מהתקפי המערכת החיסונית של האורגניזם. עבור בעלי חיים מתקדמים, תאים כמו זרע נעים בעזרת דגל.
בשני המקרים, תנועת הפלגלה מאפשרת לתא לנוע בכיוון כללי.
מבנה התאים הפרוקריוטיים הוא פשוט
פלגלה עבור פרוקריוטים כגון חיידקים מורכבים משלושה חלקים:
- ה נִימָה של הדגל הוא צינור חלול עשוי מחלבון דגל שנקרא דגל.
- בבסיס הנימה נמצא א וו גמיש שמקשר את הנימה לבסיס ופועל כמפרק אוניברסלי.
- ה גוף בסיסי מורכב ממוט ומסדרת טבעות המעגנות את הדגל לדופן התא ולקרום הפלזמה.
חוט הלהט נוצר על ידי הובלת דגל החלבון מריבוזומי התא דרך הליבה החלולה אל קצה המקום בו הדגל מתחבר וגורם לנימה לצמוח. הגוף הבסיסי יוצר את
מָנוֹעַ של הדגל, והוו נותן לסיבוב אפקט מחלץ.לפלאגלה האיקריוטית יש מבנה מורכב
התנועה של אוקריוטי דגלונים ואלה של תאים פרוקריוטים דומים, אך מבנה הנימה ומנגנון הסיבוב שונים. גוף הבסיס של דגל איקריוטי מעוגן לגוף התא, אך לדגל חסר מוט ודיסקים. במקום זאת, החוט הוא מוצק ומורכב ממנו זוגות צינורות מיקרו.
הצינורות מסודרים כתשעה צינורות כפולים סביב זוג צינורות מרכזי במערך 9 + 2. הצינורות מורכבים מ מחרוזות חלבון ליניאריות סביב מרכז חלול. הצינורות הכפולים חולקים קיר משותף ואילו הצינורות המרכזיים עצמאיים.
חישורים, גרזנים וקישורים חלבונים מצטרפים ל צינורות מיקרו לאורך הנימה. במקום תנועה שנוצרת בבסיס טבעות מסתובבות, תנועת הדגל נובעת מאינטראקציה של צינורות המיקרו.
Flagella עבודה באמצעות תנועה סיבובית של נימה
למרות שלפלאלה של חיידקים ושל תאים אוקריוטיים יש מבנה שונה, שניהם עובדים באמצעות תנועה סיבובית של הפילה כדי להניע את התא או להעביר נוזלים מעבר לתא. חוטים קצרים יותר נוטים לנוע קדימה ואחורה ואילו לחוטים ארוכים יותר תהיה תנועה ספירלית מעגלית.
בדגלים חיידקיים, הוו בתחתית הנימה מסתובב במקום שהוא מעוגן ל דופן תא ו קרום פלזמה. סיבוב הקרס מביא לתנועה דמוית מדחף של הדגל. בדגל אאוקריוטי, תנועת הסיבוב נובעת מכיפוף הנימה הרציף.
התנועה המתקבלת יכולה להיות שוטה בנוסף לסיבוב.
הדגל הפרוקריוטי של חיידקים מופעל על ידי מנוע דגל
מתחת לווס הדגל החיידקי, בסיס הדגל מחובר לדופן התא ולקרום הפלזמה של התא על ידי סדרת טבעות המוקפות בשרשראות חלבון. משאבת פרוטון יוצרת שיפוע פרוטון על פני הטבעות הנמוכות ביותר, והמדרגה האלקטרוכימית מפעילה סיבוב דרך כוח מניע פרוטון.
כאשר פרוטונים מתפזרים על גבול הטבעת הנמוך ביותר בגלל כוח המניע של הפרוטון, הטבעת מסתובבת וקרום הלהט המצורף מסתובב. סיבוב לכיוון אחד מביא לתנועה מבוקרת קדימה של החיידק. סיבוב בכיוון השני גורם לחיידקים לנוע באופן אקראי.
תנועתיות החיידקים המתקבלת בשילוב עם שינוי כיוון הסיבוב מייצרת מעין הליכה אקראית המאפשרת לתא לכסות קרקע רבה בכיוון כללי.
Flagella Eukaryotic השתמש ב- ATP כדי להתכופף
בסיס הדגל של תאים אוקריוטיים מעוגן היטב ל קרום תא והפלאגלה מתכופפים ולא מסתובבים. שרשראות חלבון נקראות dynein מחוברים לחלק מהמיקרו-צינורות הכפולים המסודרים סביב חוטי הדגל בחישורים רדיאליים.
מולקולות הדינין משתמשות באנרגיה מ אדנוזין טרי פוספט (ATP), מולקולת אגירת אנרגיה, לייצר תנועת כיפוף בדגל.
מולקולות הדיניין גורמות לדגלים להתכופף על ידי הזזת המיקרו-צינורות זה כלפי מעלה ומטה. הם מנתקים את אחת מקבוצות הפוספטים ממולקולות ה- ATP ומשתמשים באנרגיה הכימית המשוחררת כדי לתפוס את אחת המיקרו-צינורות ולהעביר אותה אל הצינורית אליה הם מחוברים.
על ידי תיאום פעולת כיפוף כזו, תנועת הנימה שנוצרת יכולה להיות סיבובית או קדימה ואחורה.
דגים פרוקריוטיים חשובים להתרבות חיידקים
בעוד חיידקים יכולים לשרוד לתקופות ממושכות באוויר הפתוח ובמשטחים מוצקים, הם גדלים ומתרבים בנוזלים. סביבות נוזלים אופייניות הן פתרונות עשירים בחומרים מזינים ופנים פנים של אורגניזמים מתקדמים.
רבים מחיידקים אלה, כמו אלה שבחיידקים מעיים של בעלי חיים, מועילים, אך עליהם להיות מסוגלים למצוא את החומרים המזינים הדרושים להם ולהימנע ממצבים מסוכנים.
Flagella מאפשרים להם לנוע לעבר אוכל, הרחק מכימיקלים מסוכנים ולהתפשט כאשר הם מתרבים.
לא כל החיידקים במעי מועילים. ח. פילורי, למשל, הוא חיידק מוקפץ הגורם לכיבי קיבה. זה מסתמך על דגל כדי לעבור דרך ריר מערכת העיכול ולהימנע מאזורים חומציים מדי. כאשר הוא מוצא מרחב נוח, הוא מתרבה ומשתמש בפלאגלה להתפשטות.
מחקרים הראו כי ח. פילורי flagella הם גורם מפתח בזיהום של החיידקים.
מאמר קשור: התמרה אות: הגדרה, פונקציה, דוגמאות
ניתן לסווג חיידקים על פי מספר ומיקום של הדגל שלהם. חד-עשיר לחיידקים יש דגל יחיד בקצה אחד של התא. Lophotrichous לחיידקים יש חבורה של כמה דגלים בקצה אחד.
פריטרישרוס לחיידקים יש דגלים רוחביים וגם דגלים בקצות התא בזמן אמפיתרי חיידקים יכולים להיות בעלי דגל אחד או כמה משני קצותיו.
סידור הפלגלה משפיע על המהירות ובאיזה אופן החיידק יכול לנוע.
תאים אוקריוטיים משתמשים בפלאגלה כדי לנוע בתוך אורגניזמים ומחוצה להם
תאים אוקריוטים עם גרעין ו אברונים נמצאים בצמחים ובעלי חיים גבוהים יותר אך גם כאורגניזמים חד תאיים. דגלים אאוקריוטים משמשים תאים פרימיטיביים להתניידות, אך ניתן למצוא אותם גם בבעלי חיים מתקדמים.
במקרה של אורגניזמים תאיים, הדגל משמש לאיתור מזון, התפשטות ובריחה מטורפים או מתנאים לא נוחים. בבעלי חיים מתקדמים, תאים ספציפיים משתמשים בדגל אוקריוטי למטרות מיוחדות.
לדוגמא, ה אצות ירוקותChlamydomonas reinhardtii משתמש בשתי דגלים של אצות כדי לנוע במים של אגמים ונהרות או אדמה. היא מסתמכת על תנועה זו שתתפשט לאחר ההעתקה והיא מופצת ברחבי העולם.
בבעלי חיים גבוהים יותר, תא זרע הוא דוגמה לתא נייד המשתמשת בדגל אוקריוטי לתנועה. כך הזרע נע דרך מערכת הרבייה הנשית כדי להפרות את הביצית ולהתחיל רבייה מינית.
